高性能EtherCAT伺服驱动的三大优势

随着国内工业机器人、高精密设备、智能制造等行业的高速发展，各厂商对于支持EtherCAT总线技术、多轴控制的高性能伺服控制系统需求不断增长。今天主要介绍基于京微齐力FPGA M7A12N0SF256的高性能EtherCAT伺服驱动解决方案。此方案具有以下三大优势。

优势一：FPGA控制电流环，高性能，高精度

在传统方案中，由于位置环和速度控制环的算法复杂，计算缓慢且电流环控制需要实时快速更新，很难在单个处理器芯片里兼顾这两类不同的算法。而京微齐力FPGA M7A12N0SF256采用的LUT4架构，具有Cortex-M3硬核CPU和196KB，能将电流环控制放在FPGA里进行硬件加速，大幅降低延时，让电流环更快速，提高精确度。不仅如此， FPGA还可分担处理器的工作，进而提升整体性能。

优势二：以更优成本实现单/多轴应用

FPGA在实现多轴同步控制、电流环控制、PWM控制和输出等方面更具优势，能够以最优成本实现多轴控制。与市面常见的DSP方案对比，京微齐力FPGA M7A12N0SF256方案具有以下优势：

1、EtherCAT控制：DSP只集成EtherCAT软核控制器，实时控制存在不足。M7A12N0SF256内部集成了EtherCAT硬核控制器，集成度更高，控制的实时性更好;

2、内核：M7A12N0SF256采用ARM Cortex-M3内核，专门用于实时控制，最大频率300MHz;

3、电机控制：DSP通常只支持单轴电机系统，如果要实现双/多轴电机系统，需要外加芯片。京微齐力FPGA可灵活搭配不同型号，实现1-6轴电机控制更具优势;

4、开发难度：京微齐力 FPGA分工明确， 比DSP的开发难度更低。

优势三：灵活搭配不同配置

京微齐力HME - M7(华山)系列芯片兼容全系列管脚，可根据不同功能/主频灵活选择不同型号。其中，M7A12N0SF256无缝结合FPGA逻辑单元高达12K，逻辑性能达200MHz，具备2个12位1MSPS ADC模块。

综上，京微齐力FPGA方案支持EtherCAT总线、单轴以及多轴的系统控制，能够为数控机床、多关节机器人、锂电池制造设备、LED晶圆设备、3C制造设备、雕琢/切割机、纺织机械、塑料机械等应用的设计与开发提供更便捷、更具扩展性的伺服驱动解决方案。

　　审核编辑：汤梓红